Тривимірне моделювання як інструмент підвищення культури безпеки під час проведення робіт на радіаційно-ядерних об’єктах

С. С. Підберезний, Є. А. Меньшенін, Д. В. Федорченко

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Кірова, 36а, Чорнобиль, 07270, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.23.2.2

Анотація

Засобами програми ChNPP VRdose Planner Pro побудовано тривимірну модель зовнішньої оболонки покрівлі об’єкта «Укриття» із джерелами гаммавипромінювання та будівельними конструкціями, які мають властивості захисних екранів. Виконано аналіз радіаційної обстановки та показано візуальне відображення радіаційного поля над покрівлею. Створено моделі будівельних конструкцій, які деякою мірою екранують гамма-випромінювання, що виходить із центрального залу (ЦЗ) об’єкта «Укриття». Здійснено тривимірне моделювання процесу «раннього» демонтажу будівельних конструкцій у програмі ChNPP VRdose Planner Pro v. 2.2.2. Застосування методів моделювання радіаційних умов під час планування та виконання робіт у радіаційно небезпечних умовах дасть змогу оптимізувати проєктні рішення щодо демонтажу нестабільних конструкцій об’єкта «Укриття», оптимізувати структуру радіаційного захисту персоналу. Програмний комплекс є зручним засобом для виконання розрахунків оцінених доз опромінення в радіаційно небезпечних умовах, уможливлює швидке та наочне моделювання альтернативних варіантів виконання робіт, дає змогу здійснювати оптимізацію процесу виконання робіт та поведінки персоналу в радіаційно небезпечних умовах. На основі виконаного моделювання можна створити інтерактивний програмний комплекс у навчально-тренувальному центрі Чорнобильської АЕС для детального навчання та підготовки персоналу. Результати аналізу радіаційної обстановки можуть бути використані при плануванні виконання робіт у радіаційно небезпечних умовах для забезпечення захисту персоналу відповідно до принципу ALARA.

Ключові слова: ChNPP VRdose Planner Pro v. 2.2.2, гамма-випромінювання, об’єкт «Укриття»

Список використаної літератури

1. Батий В. Г. Объемное распределение полей гаммаизлучения в зоне центрального зала 4-го энергоблока ЧАЭС / В. Г. Батий, С. С. Подберезный, А. И. Стоянов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2014. — Вип. 23. — С. 66–73.

2. Результати використання HVRC VRDOSE PLANNER для оцінки доз опромінення персоналу при виконанні робіт у радіаційно-небезпечних умовах / М. В. Пашинов, С. С. Підберезний, С. А. Паскевич [та ін.] // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2018. — Вип. 31. — С. 127–134.

3. Моделювання радіаційної обстановки під час «раннього» демонтажу будівельних конструкцій об’єкта «Укриття» / О. В. Балан, Ф. В. Ланських, С. А. Паскевич, С. С. Підберезний // Ядерна енергетика та довкілля. — 2021. — № 3 (22). — С. 67–77.

4. Моделювання радіаційної обстановки при поводженні з відпрацьованим ядерним паливом / О. В. Балан, С. А. Паскевич, С. С. Підберезний, Д. В. Федорченко //
Ядерна фізика та енергетика. — 2021. — Т. 22 — № 3. — С. 249–258. — doi.org/10.15407/jnpae2021.03.249

5. Компьютерное моделирование процесса извлечения топливосодержащих материалов с верхних отметок объекта «Укрытие» / В. Г. Батий, Д. Н. Романов, С. С. Подберезный [и др.] // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2014. — Вип. 23. — С. 74–81.

6. Принципові технологічні рішення з вилучення паливовмісних матеріалів з верхніх відміток об’єкта «Укриття» / О. В. Балан, В. Г. Батій, С. І. Глєбкін [та ін.] // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2015. — Вип. 25. — С. 83–93.

7. Szőke I. New computational model for areal and personal monitoring in nuclear environments (HWR-1030). OECD Halden Reactor Project / I. Szőke. — Norway : Institutt for energiteknikk (IFE), 2012.

8. Szőke I. Real-time 3D radiation risk assessment supporting simulation of work in nuclear environments / I. Szőke, M. N. Louka, T. R. Bryntesen, [et al.] // Journal of Radiological Protection. — 2014. — Vol. 34. — P. 389–416.

9. Центр візуалізації зняття з експлуатації ЧАЕС: змоделювати безпеку // ДСП ЧАЕС : офіційний веб-сайт. — Режим доступу: https://chnpp.gov.ua/ua/infotsentr/novyny/5228-tsentr-vizualizatsiji-znyattya-z-ekspluatatsijichaes-zmodelyuvati-bezpeku?layout=default.

10. Vabø R. 3D representation of radioisotopic dose rates within nuclear plants for improved radioprotection and plant safety / R. Vabø, L. Piotrowski, G. Rindahl // Nucl. Saf. Simul. — 2010. — Vol. 1. — P. 127–133.

11. Durani L. A. Update to ANSI/ANS-6.4.3–1991 for low-Z and compound materials and review of particle transport theory / L. A. Durani. — Department of Mechanical Engineering, University of Nevada, Las Vegas, 2009. — P. 221.

12. American National Standard for Gamma-Ray Attenuation Coefficients and Buildup Factors for Engineering Materials (ANSI/ANS-6.4.3) / American Nuclear Society — Working Group ANS-6.4.3. — 1992.

13. Shimizu A. Calculation of gamma-ray buildup factors up to depths of 100 mfp by the method of invariant embedding, (III). Generation of an improved data set / A. Shimizu, T. Onda and Y. Sakamoto // J. Nucl. Sci. Technol. — 2004. — Vol. 41. — P. 413–424.

14. Yoshida Y. Development of fitting methods using  geometric progression formulae of gamma-ray buildup factors / Y. Yoshida // J. Nucl. Sci. Technol. — 2006. — Vol. 43. — P. 1446–1457.

15. Hubbell J. H. Photon mass attenuation and energyabsorption coefficients / J. H. Hubbell // The International Journal of Applied Radiation and Isotopes. — 1982. — Vol. 33. — P. 1269–1290.

16. The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection ICRP Publication no. 103; Ann. ICRP 37 (2–4). — ICRP, 2007.

17. Measurements of dose equivalents from external photon and electron radiations (Report 47) / International Commission on Radiation Units and Measurements (ICRU). — Bethesda, MD : ICRU Publications, 1992.

18. Becker D. Radiological Protection / D. Becker [et al.] // Landolt-Börnstein Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, ed. by W. Martienssen; Group VIII Advanced Materials and
Technologies. — Berlin : Springer, 2005.

19. Павловський Л. І. Визначення радіаційних умов у зонах робіт з демонтажу нестабільних конструкцій / Л. І. Павловський, Д. О. Хоменко, В. В. Єгоров // Ядерна енергетика та довкілля. — 2022. — № 3 (25). — С. 16–23.

20. Моделювання радіаційної обстановки під час «раннього» демонтажу будівельних конструкцій об’єкта «Укриття» / О. В. Балан, Ф. В. Ланських, С. А. Паскевич, С. С. Підберезний // Ядерна енергетика та довкілля. — 2021. — № 3 (22). — С. 67–77.

21. FCM atlas, classification, 2D models / Атлас, классификация, 2-D модели ТСМ. SIP-EBPD-R-0093, issue 1.

Повна стаття (PDF)


Опубліковано
2023-12-02

Якщо стаття прийнята до друку в журналі «Ядерна енергетика та довкілля», автор має підписати угоду про передачу авторських прав. Угода надсилається на поштову (оригінал) або електронну адресу (сканована копія) Редакції журналу.

Всі матеріали поширюються на умовах ліцензії  Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert